[發(fā)明專利]一種工件表面磁粒研拋方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210504096.X
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114734306B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 趙國勇;趙玉剛;高躍武;張桂香;孟建兵
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B31/10;B24B49/00;G06N3/12;G06N10/60
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種工件表面磁粒研拋方法，其特征在于，包括：

構建磁粒研拋中待研拋工件表面的粗糙度變化率計算模型；

將所述待研拋工件表面的研拋過程分別粗研拋和精細研拋兩個工步，已知所述待研拋工件表面的初始表面粗糙度和目標表面粗糙度，所述粗研拋工步后待研拋工件表面的粗糙度為中間粗糙度，所述中間表面粗糙度未知，基于所述粗糙度變化率計算模型，根據初始表面粗糙度、目標表面粗糙度和中間表面粗糙度構建所述待研拋工件表面的研拋工藝參數優(yōu)化模型；

確定所述研拋工藝參數優(yōu)化模型的目標函數；

求解所述目標函數，確定粗研拋工步時工藝參數、精細研拋工步時工藝參數和所述中間表面粗糙度；

根據所述粗研拋工步時工藝參數、所述精細研拋工步時工藝參數和所述中間表面粗糙度，對所述待研拋工件表面進行研拋；

所述研拋工藝參數優(yōu)化模型表示為：

(R_a(初始)-R_a(粗拋))/R_a(初始)＝b0*h(粗)^b1*n(粗)^b2*F(粗)^b3*D(粗)^b4*m(粗)^b5；

(R_a(粗拋)-R_a(目標))/R_a(粗拋)＝b0*h(細)^b1*n(細)^b2*F(細)^b3*D(細)^b4*m(細)^b5；

其中，R_a(初始)表示所述初始表面粗糙度，R_a(目標)表示所述目標表面粗糙度，R_a(粗拋)表示所述中間表面粗糙度；h(粗)表示粗研拋時磁極與工件之間加工間隙、n(粗)表示粗研拋時磁極轉速、F(粗)表示粗研拋時工件進給速度、D(粗)表示粗研拋時球形硬質磁性磨料粒徑，m(粗)表示粗研拋時球形硬質磁性磨料填充量；h(細)表示精細研拋時磁極與工件之間加工間隙、n(細)表示精細研拋時磁極轉速、F(細)表示精細研拋時工件進給速度、D(細)表示精細研拋時球形硬質磁性磨料粒徑，m(細)表示精細研拋時球形硬質磁性磨料填充量；

所述目標函數表示為：f＝min(1/F(粗)+1/F(細))。

2.根據權利要求1所述的工件表面磁粒研拋方法，其特征在于，所述構建磁粒研拋中待研拋工件表面的粗糙度變化率計算模型，具體表示：

根據工件表面磁粒研拋機理和研拋工藝參數對工件表面材料去除和表面粗糙度的影響規(guī)律構建所述粗糙度變化率計算模型。

3.根據權利要求2所述的工件表面磁粒研拋方法，其特征在于，所述粗糙度變化率計算模型表示為：

(R_a(start)-R_a(end))/R_a(start)＝b0*h^b1*n^b2*F^b3*D^b4*m^b5；

其中，R_a(start)表示研拋前工件表面粗糙度；R_a(end)表示研拋后工件表面粗糙度；h表示磁極與工件之間加工間隙；n表示磁極轉速；F表示工件進給速度；D表示球形硬質磁性磨料粒徑；m表示球形硬質磁性磨料填充量；b0、b1、b2、b3、b4和b5均為系數。

4.根據權利要求3所述的工件表面磁粒研拋方法，其特征在于，所述根據工件表面磁粒研拋機理和研拋工藝參數對工件表面材料去除和表面粗糙度的影響規(guī)律構建所述粗糙度變化率計算模型，具體包括：

基于設定的球形硬質磁性磨料，所述待研拋工件表面的樣件進行研拋正交試驗，根據最小二乘法擬合計算出系數b0、b1、b2、b3、b4和b5。